[发明专利]一种T型匹配阻抗结构的超高频RFID标签天线

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别RFID领域，具体涉及一种T型匹配阻抗结构的超高频RFID标签天线。

背景技术

超高频射频识别（UHF RFID）技术是国际上最先进的第四代自动识别技术，是近几年刚刚开始兴起并得到迅速推广应用的一门新技术，它具有识别距离远、识别准确率高、识别速度快、抗干扰能力强、使用寿命长、可穿透非金属材料、运用范围广等特点。它是为实现数字化、信息化而对物体的属性、状态、编号等特征数据进行自动采集所推出的一种全新管理手段，可广泛应用于人员、动物或物品等方面的身份自动识别。因此当前超高频射频识别（UHF RFID）技术的发展是射频识别技术发展的重点。

典型的超高频射频识别（UHF RFID）系统包括标签、读写器和应用系统。其中标签由标签天线和标签芯片组成。标签天线主要用于接收读写器发射过来的射频信号并将其转化为能量，获得的能量为标签芯片供电。在超高频射频识别（UHF RFID）系统中，标签天线质量的好坏直接关系到整个系统的性能，因此良好的UHFRFID标签天线设计是非常重要的。在电子标签领域中根据应用环境不同，对标签天线的要求也不同，所以设计出适用于不同应用环境的天线也成为一个重要课题。

当前我国超高频电子标签工作频率为860MHz～960MHz，采用的工作方式为电磁波传播耦合。读写器天线为标签提供射频能量，标签天线接收射频能量并将标签的电子编码信息通过反向散射调制的方式发送给读写器。标签工作在读写器天线的远场，最大读取距离一般大于1m，典型值为3～8m，最大可达10m。可见读写距离主要由标签天线反向散射信号的功率强度决定。标签天线设计的挑战主要有3个方面：标签天线较小的外形尺寸；天线增益，即在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度随外界改变；标签芯片和标签天线之间的阻抗匹配，影响功率最大化传输。

目前，一些标签天线为了克服外形尺寸极大的限制了匹配网络的设计，对标签天线输入电抗的提升不够，不能与RFID标签芯片的高容性电抗和低电阻输出阻抗形成共轭匹配，降低天线的增益问题，设计 V 型偶极天线、倒F 型天线或分形天线等。这些天线的轮廓外形大都是半波振子的变形，长度大约为波长的一半，很难完全实现阻抗匹配，且其带宽狭窄，难于集成。针对上上述存在的问题，本发明提供了一种T型匹配阻抗结构的超高频RFID标签天线。

发明内容

本发明研发了一种T型匹配阻抗结构的超高频RFID标签天线。该天线通过改变T型匹配（T-Match）阻抗结构的尺寸大小，能够很好的实现阻抗匹配，结构简单牢固，馈电方便，适合批量生产。

本发明的技术方案是：

一种T型匹配阻抗结构的超高频RFID标签天线，包括折叠偶极子、T型匹配（T-Match）阻抗模块、馈电端口、衬底。

所述的折叠偶极子总长78毫米、上下弧形的半径均为2毫米，中间横部长30毫米，所述的折叠偶极子天线增益达到2.2dbi。

所述的T型匹配（T-Match）阻抗模块为两对称L型组成，两个L型均为长11.5毫米、高5毫米、宽度均为1.5毫米，厚度为0.035毫米。

所述的馈电端口设置集总端口激励（lumped port），端口设置在系统内部，馈电端口用来放置芯片，进行倒封装工艺或绑定工艺，芯片与天线连接。

所述的衬底采用FR-4材料，长为89毫米、宽12毫米、厚度1.6毫米。

附图说明

图1为本发明的结构图。

a折叠偶极子、b T型匹配（T-Match）阻抗模块、c馈电端口、d衬底。

具体实施方式

下面结合图一对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明一种T型匹配阻抗结构的超高频RFID标签天线包含a折叠偶极子、b T型匹配（T-Match）阻抗模块、c馈电端口、d衬底。

如图1所示，先设计折叠偶极子a，折叠偶极子a为左右对称结构，a1部长9mm，宽度2mm；a2部长4mm，宽度1.3mm；a3部长7mm，宽度1.3mm；a4半弧部半径2mm，宽度1.3mm；a5部长4mm, 宽度1.3mm；a6长30mm、宽度1.3mm，材料为铜，铜厚0.035mm，采用该尺寸，天线的增益能达到2.2dbi。